Тук искам да ви представя един цикъл от четири статии, написани от
Lucinda K. Porter, RN. Лусинда е медицинска сестра, занимаваща се и с научни проучвания, занимава се и с обучението на пациенти в Станфорд в областта на хепатологията. Освен това, тя участва в група за поддръжка /support group/ на пациенти с хепатит C, и е много активна по отношение на обучението, свързано с хепатит C.
Статиите бяха публикувана през септември, октомври, ноември и декември 2007 година, на сайта на HCVAdvocate.org:
HealthWise: Virology 101 (First of a Four-Part Series)HealthWise: Protection from Viruses: The Mighty Immune System (Second in a four part series)HealthWise: A Good Offense is the Best Defense (Third in a four part series)HealthWise: Supporting your Immune System (Final in a four part series)Въпреки, че стила е доста лек и не навлиза в прекалено много детайли, целта с която публикувам и превеждам тези статии, е да помогна по-лесно на хората, незапознати с болестта, да научат малко повече за нея в един по-достъпен вид.
В тези статии ще можете да прочетете интересна информация за вирусите, за работата на имунната система, за начините на предпазване от вирусни инфекции, както и да научите как бихте могли да подсилите работата на своята имунна система.
Те биха били полезни и за хората, които са по-запознати с болестта, тъй като информацията е систематизирана, а също и има доста интересни факти.
Първата статия е посветена на вирусите:
HealthWise: Virology 101 (First of a Four-Part Series):
HealthWise: Virology 101 (First of a Four-Part Series)
Lucinda K. Porter, RN
In last month’s Healthwise, I discussed a controversial word – cure. I explored the argument of applying the word cure when describing a sustained virologic response (SVR) to hepatitis C treatment. Responding to my column, a reader asked if it is possible to cure a virus. Another way of asking this is: can we kill a virus, like an antibiotic can destroy bacteria?
Let’s set aside the question, for the moment, and examine basic virology (the study of viruses). The word virus is used when describing various health problems, such as the common cold, the flu, and HIV. What is a virus? How does it live? How can we avoid them? I will start with some general information and end with the virus that is the reason for this newsletter – the hepatitis C virus (HCV).
Viruses have been around forever. We aren’t sure how viruses came into being, although there are theories1. Virus comes from the Latin word poison. The largest viruses are the size of the smallest bacteria. They have a simple structure. The core of the virus contains a nucleic acid, either DNA or RNA. Nucleic acids carry genetic information. Genes are made up of an assortment of nucleic acids.
Surrounding the nucleic acid is a protein coat, called a capsid. Some viruses have another coat covering the capsid known as an envelope. Viruses have different shapes and some envelopes are covered with spikes.
Viruses are not completely alive in that they cannot survive on their own – they need to reside in another cell in order to live and reproduce. These cells are called host cells. Once a virus infects a host cell, it takes control of that cell. Viruses are like hijackers or parasites.
Even though a virus is an unwelcome intruder, the host cell assists the virus by making more copies of the virus. This is called replication. Imagine an intruder who doesn’t just steal your valuables but uses the electricity in the house to clone itself and manufacture zillions more intruders. These clones go out and break into more houses, and so on.
Viruses are specialized and they look for the cell that has what they need in order to live and replicate. The term for this is tropism. Using intruders as an example, if an intruder could only open bank vaults or car locks, then that is where the intruder would go. Viruses look for cells that have the kind of lock which they can open.
Once a virus matches up and attaches to a cell, it can either enter the cell directly or insert its genetic material into the cell. It’s the difference between an intruder going into your house or reaching through a window to steal your wallet. Either way, viruses use the cell’s own machinery in order to replicate. The virus takes over the cell’s own DNA or RNA, forcing it to make more copies of the virus. The virus may kill the cell or it could just hang out there and damage it while it uses the cell to replicate. In the meantime, new copies of the virus are unleashed.
Some viruses use DNA to replicate and some use RNA. DNA (deoxyribonucleic acid) stores genetic codes. It’s the cell’s instruction manual. RNA (ribonucleic acid) also carries genetic information, but it is transcribed from DNA. There are various types of RNA, but that is for Virology 401.
DNA viruses hijack cells in various ways. They may fuse their code onto the cell’s DNA. The virus may also direct the DNA to make a messenger RNA. This messenger RNA tells the cell to make more viral copies. RNA viruses skip some steps and just tell the cell to make more viral copies. Retroviruses, such as HIV, more or less reverse the process.
The term viral hepatitis simply means a type of hepatitis caused by a virus. However, the viruses that cause hepatitis are as different as cats and dogs. Hepatitis B is a DNA type. Hepatitis A and C are RNA viruses. Although they are both RNA viruses, hepatitis A and C are different genetically and clinically. They aren’t even in the same family.
HCV is an enveloped RNA virus that was identified in 1989. Visible only with an electron microscope, HCV looks like something from outer space. HCV is a member of the flaviviridae family; other members of this family of viruses are yellow fever, dengue fever, and West Nile virus. These viruses are more like distant cousins of HCV. For instance, mosquitoes transmit some of the viruses in this family, but not HCV. HCV is the lone species in its genus.
The main target for HCV is liver cells, aka hepatocytes. The virus enters the liver cell and uses the cell’s RNA to replicate. It makes about a trillion copies a day. Not only is it a fast replicator, HCV mutates, changing the genetic material slightly during the replication process. This helps HCV escape detection by the immune system. It’s similar to wearing disguises to fool the police. Since HCV replicates rapidly, it also mutates rapidly.
There are six different genetic strains of HCV, called genotypes. These are not the same thing as mutations. It is more like the differences between Granny Smith and Delicious apples. They are both apples, but they have separate features. If one of the Granny Smith trees starting producing some sweet Granny Smith’s, that would be a mutation.
Most of the HCV in the U.S. is genotype 1, with some 2 and 3. The other genotypes are found here, but they are more prevalent in certain regions of the world. As far as HCV progression goes, no genotype is worse than the others are. However, treatment decisions are based on genotypes. Genotypes 2 and 3 have a much shorter course of HCV treatment, respond better than genotype 1 does, and require lower doses of ribavirin (one of the two drugs used during treatment).
HCV is a blood borne virus. It is usually passed when the blood of someone with HCV has direct contact with someone else’s blood. However, HCV may live on surfaces outside the human body. In a study conducted by Kris Krawczynski, et al, of the Centers for Disease Control, HCV remained viable for at least 16 hours but no more than 4 days.2
Back to the question, can we kill a virus? Yes, if the virus is outside the body. If properly applied, heat and disinfectants will destroy viruses. Once the virus is inside the cell, disinfectants and heat are not options, as these are harmful. However, there are ways to fight back. Tune in next month for information about a powerful weapon against viruses – the immune system.
• All the Virology on the WWW: www.virology.net
• Bugs in the News: http://people.ku.edu/~jbrown/virus.html
• Microbewiki: microbewiki.kenyon.edu/index.php/MicrobeWiki
• Virus Basics: http://library.advanced.org/23054/basics/page2.html#1
References
1. For more about the origins of viruses, see Oracle Thinkquest http://library.thinkquest.org/26802/origin.html
2. See www.hcvadvocate.org for transmission prevention tips.
Преводът на статията:
В статията от миналия месец, обсъждахме една противоречива дума - излекуване. Писах за аргумента при използването на думата "излекуван", когато се говори за т.нар. "задържан Вирусен Отговор" /SVR/ при хепатит C. Като отговор на статията ми, читател попита дали изобщо е възможно да се излекуваме от вирус. Друг начин за формулиране на въпроса е: "Можем ли да убием вирус, така както антибиотикът може да убие бактерия?"
Нека за момент оставим настрана въпроса и да погледнем основите на вирусологията /науката за вирусите/. Думата вирус се използва, за да се опишат различни здравни проблеми, като настинка, грип, и СПИН. Какво е вирус? Как живее той? Как можем да избегнем вирусите? Ще започна с малко обща информация и ще завърша с информация за вируса, който е причината за тази статия - вирусът на хепатит C /HCV/.
Вирусите винаги са били около нас, и изглежда че винаги е било така. Не сме сигурни как вирусите са се появили за първи път, въпреки че има теории по въпроса. Размерът на най-големите вируси е колкото размера на най-малката бактерия. Те имат много проста структура. Ядрото на вируса съдържа нуклеинова киселина, като това може да е дезоксирибонуклеинова киселина /ДНК/ или рибонуклеинова киселина /РНК/. Нуклеиновите киселини съдържат генетична информация. Това са генетични инструкции за биологическото развитие на всички клетъчни форми на живот, а също и на много от вирусите. Гените се състоят от набор от нуклеинови киселини.
Нуклеиновата киселина е обкръжена от протеинова обвивка, наречена капсид /capsid/. Някои вируси имат друга допълнителна обвивка, покриваща капсида, наречена ципа /envelope/. Вирусите имат различни форми и някои ципи са покрити с шипове /spikes/.
Вирусите не могат да бъдат наречени напълно живи организми, защото те не могат да живеят без гостоприемна среда, не са си самодостатъчни. Те имат нужда от друга клетка, за да могат да живеят и да се размножават. Тези клетки се наричат гостоприемници /host cells/. След като вирусът се настани в гостоприемната клетка, той взима контрола върху нея. Бихме могли да наречем вирусите терористи, или паразити.
Въпреки, че вирусът е нежелан нашественик, гостоприемната клетка помага на вируса като създава още негови копия. Това се нарича репликация. Представете си един крадец, който не просто открадва вашите скъпоценности, но използва електричеството в дома ви, за да се клонира и да произведе още милиарди крадци. Тези клонирани престъпници излизат навън и разбиват още повече къщи, и т.н.
Вирусите са специализирани и те търсят точно такива клетки, от които те имат нужда, за да живеят и да се размножават. Терминът за това се нарича тропизъм /tropism/. Ако дадем пак примера с крадците, ако един крадец е специализиран в отварянето на банкови сейфове или разбиване на коли, тогава точно това са местата където той ще отиде. Вирусите търсят клетки, които имат ключалки, които те съответно знаят как да разбият.
Веднъж щом вирусът открие и се прикачи към дадена клетка, той може или да атакува директно клетката, или да вкара генетичния си материал в нея. Т.е. вирусите използват устройството на клетките, за да могат да се размножават. Вирусът установява контрол върху РНК-то или ДНК-то на клетката, като го принуждава да започне да прави копия на вируса. Вирусът може да убие клетката или пък да я унищожи, докато я използва за репликацията си. Независимо от това какво ще се случи с клетката-гостоприемник, през това време ще бъдат произведени нови копия на вируса.
Някои вируси използват ДНК, за да се репликират, други пък използват РНК. ДНК /дезоксирибонуклеиновата киселина/ съхранява генетични кодове. Тя е ръководството, с което разполага клетката. РНК /рибонуклеиновата киселина/ също съхранява генетична информация, но тя е копирана от ДНК-то с помощта на т.нар. транскрипция. Има различни типове РНК, напр. рибозомна - рРНК, транспортна - тРНК, информационна (матрична) - мРНК, но тази тема е извън обсега на тази статия.
ДНК вирусите атакуват клетките по различни начини. Те могат да смесят техния код в ДНК-то на клетката. Вирусът може и да управлява ДНК-то, така че то да стане носител на РНК. Този носител на РНК казва на клетката как да прави вирусни копия. РНК вирусите прескачат някои от тези стъпки и просто казват на клетката да прави повече вирусни копия. Ретровирусите, като вируса на ХИВ, малко или много могат да обърнат този процес.
Терминът "вирусен хепатит" означава вид хепатит, причинен от вирус. Но вирусите, които причиняват хепатит, са много различни. Хепатит B е ДНК вирус, докато хепатит A и C са РНК вируси. Въпреки, че и двата са РНК вируси, хепатит A и C са много различни генетично и клинично, те дори не се намират и в едно семейство.
Вирусът на хепатит C /HCV/ е "покрит" РНК вирус, който беше открит през 1989 година. Той е видим само с електронен микроскоп и изглежда много различно от вирусите, които са открити досега. HCV е член на семейството flaviviridae, други членове на това семейство са жълтата треска, тропическата треска, и вирусът на "Западен Нил". Тези вируси са доста далечни братовчеди на HCV. Например, комарите могат да пренасят всички вируси, които са членове на това семейство, но не могат да пренасят HCV. С две думи, вирусът на хепатит C е единствен по рода си.
Главната цел на HCV са чернодробните клетки, или т.нар. хепатоцити /hepatocytes/. Вирусът атакува чернодробните клетки и използва тяхното РНК, за да се размножава. Той прави около 1 трилион /1000 милиарда/ копия на ден. Той не само може да се размножава изключително бързо, но и мутира, променяйки генетичния материал по време на репликирането си. Това му помага да не може да бъде засечен от имунната система, като освен, че се репликира бързо, той и мутира бързо.
Има шест различни видове на HCV, наречени генотипи, като това е нещо по-различно от мутациите. В САЩ се среща главно генотип 1, и по-рядко генотип 2 и 3. Другите генотипове също се срещат в САЩ, но са по-преобладаващи в други части на света. Генотипите са важни при определянето на лечението - генотипите 2 и 3 имат по-кратък курс на лечение и отговарят по-добре на лечението, за разлика от генотип 1.
HCV е вирус, пренасян по кръвен път. Обикновено той може да бъде предаден, когато кръвта на човек, имащ хепатит C, влезе в директен контакт с кръвта на друг. HCV може да оцелее сравнително дълго време и на места извън човешкото тяло. В изследване, направено от Kris Krawczynski в Центъра за контрол на болестите, се установява че извън тялото вирусът оцелява за минимум 16 часа, но за не повече от 4 дни.
Ако се върнем обратно на въпроса на читателя, може ли да убием вирус? Да, ако вирусът е извън тялото. Ако са използвани правилно, топлината и дезинфектиращите препарати биха могли да унищожават вируси. Но веднъж вирусът попаднал вътре в клетката, не бихме могли да приложим същите методи, за да се бием с него. Въпреки това, има начин да се преборим с вируса, и това е нашата имунна система. В следващата част на поредицата ще научим как може да стане това.